(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）芳香族ポリアミド繊維を含有する補強繊維、（ｂ）ゴム、（ｃ）ゴム薬品、（ｄ
）黒鉛を含有する充填材、（ｅ）イミド樹脂、及び（ｆ）ビスマレイミドを含有する組成物を加熱圧縮して得られるジョイントシート。
【請求項２】
芳香族ポリアミド繊維の含有量が前記組成物中に５〜１５質量％である請求項１記載のジョイントシート。
【請求項３】
前記組成物の（ｅ）イミド樹脂及び（ｆ）ビスマレイミドの含有質量比が１：１０〜１０：１である請求項１又は２記載のジョイントシート。
【請求項４】
（ｄ）充填材が、少なくとも黒鉛とタルクとを含むものである請求項１〜３のいずれか
１項記載のジョイントシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性及び耐薬品性に優れ、ガスケット材料として有用なジョイントシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョイントシートは、鉄鋼・金属プラント、石油化学プラント、各種工業用機械装置、自動車、船舶、家電などに使用されるガスケットとして用いられている。従来、ジョイントシートは、補強繊維、ゴム、充填材及びゴム薬品を含有する組成物を加熱圧縮することにより製造されている。そして、この補強繊維として優れた耐熱性を有するアスベストが広く使用されてきた。しかし、アスベストは、安全性の点から使用が制限されたことから、アスベストに代わる補強繊維が種々検討され、アラミド繊維、ロックウール等の繊維が使用されてきた（特許文献１等）。また、耐濡れ性その他の特性を改善すべく、繊維以外の成分、例えばゴム、充填材等についても種々検討されている（特許文献２〜４）。
さらに、耐熱性を向上させたジョイントシートとして、芳香族ポリアミド繊維を１５重量％を超え３０重量％以下の多量用い、かつ黒鉛のみを充填材とするジョイントシート（特許文献５）、廃糖蜜、オリゴ糖、リグナン類及びイミド樹脂から選ばれる成分を配合したジョイントシート（特許文献６）が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９７６１号公報
【特許文献２】特開平１０−２７３６４５号公報
【特許文献３】特開平９−５３０６２号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１４５９号公報
【特許文献５】特許第４７４６８７９号公報
【特許文献６】特開２００８−２３９７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ジョイントシートが使用される場面は、種々の化学薬品や化学反応が生じることが多く、耐熱性に加えて耐薬品性にも優れていることが望まれる。
従って、本発明の課題は、耐熱性だけでなく耐薬品性にも優れるジョイントシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本発明者は、充填材の種類、補強繊維の種類及びその他の成分について種々検討した結果、補強繊維中に芳香族ポリアミド繊維を含有させ、充填材として黒鉛及び無機充填材を組み合わせて用い、これにイミド樹脂を組み合わせて配合した組成物を加熱圧縮すれば、耐熱性と耐薬品性のいずれにも優れるジョイントシートが得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
【０００７】
［１］（ａ）芳香族ポリアミド繊維を含有する補強繊維、（ｂ）ゴム、（ｃ）ゴム薬品、（ｄ）黒鉛を含有する充填材、及び（ｅ）イミド樹脂を含有する組成物を加熱圧縮して得られるジョイントシート。
［２］前記組成物が、さらに（ｆ）ビスマレイミドを含有するものである［１］記載のジョイントシート。
［３］芳香族ポリアミド繊維の含有量が前記組成物中に５〜１５質量％である［１］又は［２］記載のジョイントシート。
［４］前記組成物の（ｅ）イミド樹脂及び（ｆ）ビスマレイミドの含有質量比が１：１０〜１０：１である［２］又は［３］記載のジョイントシート。
［５］（ｄ）充填材が、少なくとも黒鉛とタルクとを含むものである［１］〜［４］のいずれかに記載のジョイントシート。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のジョイントシートは、２５０℃を超える温度においても強度低下が小さく、かつ優れた耐薬品性を有し、鉄鋼・金属プラント、石油化学プラント、家電、自動車・船舶等のガスケットとして有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のジョイントシートは、（ａ）芳香族ポリアミド繊維を含有する補強繊維、（ｂ）ゴム、（ｃ）ゴム薬品、（ｄ）黒鉛を含有する充填材、及び（ｅ）イミド樹脂を含有する組成物を加熱圧縮することにより得られる。
【００１０】
本発明のジョイントシートに用いられる（ａ）補強繊維は、芳香族ポリアミド繊維を含む。芳香族ポリアミド繊維を含有させることによりジョイントシートの耐熱性が向上する。補強繊維には、芳香族ポリアミド繊維以外に、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ尿素系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリフルオロカーボン系繊維、フェノール系繊維、セルロース系繊維等の有機繊維；カーボン繊維、ガラス繊維、セピオライト、セラミック繊維、溶融石英繊維、化学処理高シリカ繊維、溶融珪酸アルミナ繊維、アルミナ連続繊維、安定化ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、チタン酸アルカリ繊維、ウィスカー、ボロン繊維、金属繊維、ロックウール等の無機繊維を用いることができる。このうち、強度、耐熱性及び耐薬品性の観点から、芳香族ポリアミド繊維と、カーボン繊維、セピオライト、セラミック繊維、ロックウール、ガラス繊維から選ばれる１種以上とを組み合わせるのが好ましい。
【００１１】
（ａ）補強繊維は、原料組成物中に、強度、耐熱性、耐薬品性、耐食性の点から、合計で１０〜５０質量％、さらに１０〜３０質量％配合するのが好ましい。また、芳香族ポリアミド繊維は、耐熱性、耐薬品性の点から原料組成物中に５〜１５質量％、さらに５〜１４質量％配合するのが好ましい。
【００１２】
本発明のジョイントシートに用いる（ｂ）ゴムとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、エチレン酢ビゴム、塩化ポリエチレン、塩化ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルイソプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム等のゴムを用いることができる。このうち、強度、耐熱性、耐食性の点から、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、フッ素ゴム等が好ましい。これらのゴムは単独又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００１３】
（ｂ）ゴムは、原料組成物中に、強度、耐熱性、シート加工性の点から、５〜３０質量％、さらに５〜２０質量％配合するのが好ましい。
【００１４】
本発明のジョイントシートに用いられる（ｃ）ゴム薬品は、（ｂ）ゴムの加硫促進等を目的として配合されるものであり、例えば硫黄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、過酸化物、ジニトロソベンゼン等の加硫剤、ポリアミン系化合物、アルデヒドアミン系化合物、チウラム系化合物、ジチオカルバミン酸塩系化合物、スルフェンアミド系化合物、チアゾール系化合物、グアニジン系化合物、チオウレア系化合物、キサントゲン酸塩系化合物等の加硫促進剤や、老化防止剤、スコーチ防止剤、可塑剤、着色剤等従来ジョイントシート形成用ゴム薬品として公知のものが広く用いられる。これらのゴム薬品は、原料組成物中に０．５〜１０質量％、さらに１〜１０質量％配合するのが好ましい。
【００１５】
本発明のジョイントシートに用いられる（ｄ）充填材は、黒鉛を含む。充填材として黒鉛を使用すると、強度が向上するだけでなく、耐薬品性が向上する。黒鉛としては、鱗片状黒鉛、膨張黒鉛、土状黒鉛が挙げられるが、鱗片状黒鉛を用いるのが耐薬品性の点で特に好ましい。黒鉛以外の充填材としては、タルク、カーボンブラック、マイカ、バーミキュライト、セリサイト等が用いられる。すなわち、（ｄ）充填材としては、黒鉛と、タルク、カーボンブラック、マイカ、バーミキュライト及びセリサイトから選ばれる１種以上とを組み合わせて用いるのが、強度及び耐薬品性の点から好ましく、少なくとも黒鉛とタルクとを含む充填材を用いるのがさらに好ましい。
【００１６】
これらの充填材は、合計で原料組成物中に４０〜８０質量％、さらに５０〜８０質量％配合するのが好ましい。このうち、黒鉛は、原料組成物中に３０〜７０質量％、さらに４０〜７０質量％配合するのが好ましい。
【００１７】
本発明のジョイントシートに用いられる（ｅ）イミド樹脂は、耐熱性の向上に寄与する。イミド樹脂としては、熱硬化性ポリイミド、特にビスアリルナジイミドが好ましい。当該イミド樹脂は、原料組成物中にに０．２〜５質量％、さらに０．２〜３質量％配合するのが好ましい。
【００１８】
本発明のジョイントシートにおいては、イミド樹脂に加えて（ｆ）ビスマレイミドを配合することにより、さらに耐熱性が向上する。このようなビスマレイミドは、原料組成物中に１〜８質量％、さらに１〜６質量％配合するのが好ましい。また、（ｅ）イミド樹脂と（ｆ）ビスマレイミドとの含有質量比［（ｅ）：（ｆ）］は耐熱性向上効果の点で１０：１〜１：１０が好ましく、さらに１：１０〜１：１が好ましい。
【００１９】
本発明のジョイントシートには、さらに（ｇ）シリカ、アルミナ及びフッ素樹脂から選ばれる１種又は２種以上を配合することができる。ここでシリカ及びアルミナは、コロイド状シリカ（シリカゾル）、コロイド状アルミナ（アルミナゾル）の形態で用いるのが好ましい。また、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニルデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等が挙げられる。これらの（ｅ）成分は１種でも２種以上を組み合せて使用してもよい。
【００２０】
これらの（ｇ）成分は、原料組成物中に、ジョイントシートに耐熱性を向上させる点から、０〜３０質量％、さらに１〜２０質量％配合するのが好ましい。
【００２１】
本発明のジョイントシートは、成分（ａ）〜（ｅ）、及び必要に応じて成分（ｆ）〜（ｇ）を混合し、得られた組成物を加熱圧縮することにより製造することができる。なお、上記成分の混合にあたって、必要に応じて、水、トルエン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の溶剤を用いることもできる。加熱圧縮は、例えば、熱ロールと冷ロールからなる一対のロール間に投入し、熱ロール側へ所定厚さまで積層させた後、熱ロールから剥離することにより行なわれる。ここで、熱ロールの温度は１２０〜１６０℃が好ましく、冷ロールの温度は１０〜３０℃が好ましい。ジョイントシートの厚さは、用途によって異なるが、０．３〜３mmが好ましい。また得られたシートは、切断して、円状、穴あき円状等所望の形状にすることができる。
【００２２】
本発明により得られるジョイントシートは、アスベストを配合していないにもかかわらず、２５０℃程度の高温下においても強度低下が小さく、耐熱性に優れており、さらに耐薬品性にも優れている。従って、高温となる高圧気体管、高圧蒸気、排気管、化学プラント配管等におけるガスケットとして特に有用である。
【実施例】
【００２３】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。
【００２４】
実施例１〜５及び比較例
表１に示す配合の組成物をヘンシェルミキサーにて混合し、その後得られた混練物をミンチ機にて造粒した。得られた組成物を１５０℃に加熱された熱ロールと２０℃に保たれた冷ロール間に投入し、熱ロール側に積層しながら加圧加硫成形して、厚さ０．５mmのジョイントシートを製造した。表１中に示す数値は質量％である。
【００２５】
得られたジョイントシートの耐熱性及び耐薬品性を評価した。常態の引張強さの測定は、ＪＩＳ  Ｒ３４５３ジョイントシートの試験規格に準拠して行った。
【００２６】
（１）耐熱性の評価
耐熱性の評価は、２５０℃の熱風循環炉に５時間熱劣化させた後の引張強度を測定した。
【００２７】
（２）耐薬品性の評価
耐薬品性の評価は、５質量％塩酸、５質量％水酸化ナトリウム、トルエン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）に１００時間浸漬した後の引張強度を測定した。
【００２８】
得られた結果を表２に示す。表２中の数値単位はＭＰａである。
【００２９】
【表１】
0005816528.tif 000002
【００３０】
【表２】
0005816528.tif 000003
【００３１】
表２から明らかように、実施例１〜３は熱劣化後および各溶液に浸漬後の強度ともバランスがとれている。実施例４は耐薬品性が若干悪い。比較例１は耐薬品性のバランスが悪い。また、黒鉛、芳香族ポリアミド繊維を使用していない比較例２は、耐熱性は良いが耐薬品性に劣る結果を示した。